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ingress对外服务

article 2024/9/21 15:53:47

ingress概念

安装ingress

ingress-nginx暴露服务的方式

1. Deployment+LoadBalncer

2. DaemonSet+HostNetwork+nodeSelector

编辑

3.deployment+nodePort

编辑

ingress-nginx的deployment+nodePort+https部署

1.创建ssl的证书

2.ingress+nginx

ingress-nginx的权限控制

实验：ingress提示信息

实验：页面重定向

ingress-traefik插件

ingress-traefik部署

总结

ingress概念

service：在k8s集群当中相当于网关。用标签来匹配pod，还能通过endpoint更新pod的变化，也可以用四层代理实现负载均衡，service暴露的端口只能用于内网访问（局域网内）。

ingress：在k8s当中，它是一个独立的配置。ingress只能通过yaml文件配置。

它的作用是定义请求如何转发到service的规则。

ingress提供对外访问的流程：通过http或者https协议来暴露内部的service，它是给service提供外部的url、负载均衡、 SSL/TLS。它可以实现基于域名的反向代理。

ingress通过ingress-controller来实现上述的i功能。ingress-controller不是k8s自带的组件，这是一种插件的统称。

k8s维护的插件类型： 1. 谷歌云的GCE

2. ingress-nginx：最常用的模式

3. traefik：有可视化界面

ingress对外提供访问数据流向图

ingress对外提供访问的数据流向：ingress指定service的名称，把流量转发到指定的service，然后service再根据pod的标签来匹配pod把流量转发到pod。

安装ingress

三台主机都操作

先把ingree.contro-0.30.0.tar拖入到三台虚拟机中

tar -xf ingree.contro-0.30.0.tar.gz

docker load -i ingree.contro-0.30.0.tar

mkdir ingress

cd ingress/

wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml

ingress-nginx暴露服务的方式

1. Deployment+LoadBalncer

需要公有云提供负载均衡的ip地址（公网地址）

2. DaemonSet+HostNetwork+nodeSelector

在这个模式下ingress-controller会在每个节点都部署一个pod。ingress-controller直接使用每个节点的80和443端口，不需要做映射，可以直接实现流量的转发和访问。

hostwork就是宿主机之间和service做映射

数据流向图

如果是k8s pod部署的访问域名后面不加端口的，就是用的这个模式。它更适合于外网。

在master主机上部署

cd ingress/

vim mandatory.yaml

kubectl apply -f mandatory.yaml

kubectl get pod -o wide -n ingress-nginx

netstat -antp | grep nginx

注：8081端口是nginx-controller的默认配置端口，当ingress没有资源可以匹配时，会自动转发到这个端口。

vim ingress-nginx1.yaml

#创建pvc请求
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs-client-storageclass
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
#创建pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.22
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
          - name: nfs-pvc
            mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: nfs-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc
---
#创建service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-daemon-svc
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - protocol: TCP
#协议
    port: 80
#service端口
    targetPort: 80
#容器端口
  selector:
    app: nginx
---
#创建ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-daemon-ingress
spec:
  rules:
  - host: www.xy102.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
#prefix:前缀匹配，可以匹配/、/test1、/test1/xy102
        backend:
#匹配的svc的名称
          service:
            name: nginx-daemon-svc
            port:
              number: 80
#这里的80是service的cluserIP的端口

此时的状态：

然后做主机域名映射 vim /etc/hosts

然后到客户机进入cd /opt/k8s/

此时再回到master主机上访问 curl www.xy102.com

如果要做nodeSelector选择标签

vim mandatory.yaml

kubectl label node node01 ingress-true 打标签

此时就只能匹配这个标签的node节点

3.deployment+nodePort

ingress根据副本数和调度在节点上部署多个pod，再根据nodeport在每个节点打开一个指定的端口 30000-32767。

nodeport就是nodeport和service做映射

数据流向图

如果是k8s pod部署的访问域名后面加端口号的，就是用的这个模式。它更适合于内网。

在master主机上部署

cd ingress/

vim mandatory.yaml

kubectl apply -f mandatory.yaml

下载nodeport的yaml文件：

wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml

这个是service的nodeport

kubectl apply -f service-nodeport.yaml

kubectl apply -f mandatory.yaml 查看部署位置

vim ingress-nginx2.yaml

#创建pvc请求
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs-client-storageclass
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
#创建pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.22
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
          - name: nfs-pvc
            mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: nfs-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc
---
#创建service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-deployment-svc
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - protocol: TCP
#协议
    port: 80
#service端口
    targetPort: 80
#容器端口
  selector:
    app: nginx
---
#创建ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-deployment-ingress
spec:
  rules:
  - host: www.xy102.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
#prefix:前缀匹配，可以匹配/、/test1、/test1/xy102
        backend:
#匹配的svc的名称
          service:
            name: nginx-deployment-svc
            port:
              number: 80
#这里的80是service的cluserIP的端口

kubectl get svc -o wide -n ingress-nginx

然后访问域名和这个暴露nodeport的端口 www.xy102.com:31835

ingress-nginx的deployment+nodePort+https部署

1.创建ssl的证书

openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/CN=CHINA/O=NJ"

解释：

req：表示执行证书请求和生成相关文件

-x509：生成自签名的x.509证书

-sha256：表示sha256的散列算法

-nodes：表示生成的私钥不加密

-days 365：表示证书的有效期为365天

-newkey rsa:2048：表示使用RSA的密钥对，长度是2048个单位

-keyout：把私钥保存到tls.key文件

-out：把证书保存到tls.crt文件

-subj：添加证书的主题

执行命令：kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

2.ingress+nginx

vim ingress-https.yaml

#创建pvc请求
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs-client-storageclass
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
#创建pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.22
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
          - name: nfs-pvc
            mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: nfs-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc
---
#创建service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-deployment-svc
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - protocol: TCP
#协议
    port: 80
#service端口
    targetPort: 80
#容器端口
  selector:
    app: nginx
---
#创建ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-deployment-ingress
spec:
  tls:
    - hosts:
        - www.xy102.com
        secretName: tls-secret
#指定加密通信的域名，上下文要一致，指定secret加密的名称，获取私钥和证书。
  rules:
  - host: www.xy102.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
#prefix:前缀匹配，可以匹配/、/test1、/test1/xy102
        backend:
#匹配的svc的名称
          service:
            name: nginx-deployment-svc
            port:
              number: 80
#这里的80是service的cluserIP的端口

上面都一样，就是ingress不一样

如果上面只有执行过这个yaml文件不需要kubectl apply -f

kubectl get svc -n ingress-nginx

然后在虚拟机访问https://www.xy102.com:30222

在xshell里面访问https

curl -k

总结：为什么deployment必须要用nodeport？

因为deployment不能保证每个节点上只分配一个pod，如果是deployment+hostnetwork，pod会出现pending

ingress-nginx的权限控制

权限控制：当访问页面的时候，提醒用户要输入账号密码才可以访问页面。

实现这个实验的过程叫basicAuth

实验：ingress提示信息

cd /opt/ingress

yum -y install httpd

htpasswd -c auth gfw

kubectl create secret generic basic-auth --from-file=auth

vim ingress-nginx3.yaml

#创建pvc请求
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs-client-storageclass
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
#创建pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.22
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
          - name: nfs-pvc
            mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: nfs-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc
---
#创建service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-deployment-svc
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - protocol: TCP
#协议
    port: 80
#service端口
    targetPort: 80
#容器端口
  selector:
    app: nginx
---
#创建ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-deployment-ingress
  annotations:
#设置认证的类型：
  nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
#设置认证的secret的名称：
  nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: basic-auth
#设置认证窗口的提示信息：
  nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: 'hao hao xue xi'
spec:
  tls:
    - hosts:
        - www.xy102.com
        secretName: tls-secret
#指定加密通信的域名，上下文要一致，指定secret加密的名称，获取私钥和证书。
  rules:
  - host: www.xy102.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
#prefix:前缀匹配，可以匹配/、/test1、/test1/xy102
        backend:
#匹配的svc的名称
          service:
            name: nginx-deployment-svc
            port:
              number: 80
#这里的80是service的cluserIP的端口

kubectl get svc -n ingress-nginx 查看ingress对外开放的端口

然后回到浏览器访问https://www.xy102.com:30628

此时就会出现提示信息，然后你填上面设置的信息就可以了

实验：页面重定向

在上面的实验修改一下ingress即可

vim /etc/hosts 做域名映射把www.test1.com添加进去

此时访问https://www.xy102.com:30628就会跳转到https://www.test1.com:30628

ingress-traefik插件

它叫traefik ingress controller。它是专门为了部署k8s微服务开发的http反向代理和负载均衡工具。

它可以自动发现匹配的后端pod的变化，同时有可视化的页面。它能够自动感知变化，实现服务的自动发现。

traefik部署方式：

daemonset+hostnetwork 适用于大集群

deployment+nodeport 适用于内部访问，性能较低

面试题：

ingress-traefik和ingress-nginx之间的区别：

ingress-nginx使用nginx作为前端的负载均衡，它通过ingress-controller和k8s的api交互的方式来实现后端服务器的发现、pod ip地址的变化、动态实现nginx的配置修改。

ingress-traefik本身就能够和k8s的api交互，感知后端service以及pod的变化。traefik更简单，更方便。它本身是go语言写的，和k8s的兼容性更好，并发能力只有ingress-nginx的60%。

ingress-traefik部署

cd /opt/ingress/

mkdir traefik

cd traefik/

wget https://gitee.com/mirrors/traefik/raw/v1.7/examples/k8s/traefik-deployment.yaml
wget https://gitee.com/mirrors/traefik/raw/v1.7/examples/k8s/traefik-rbac.yaml
wget https://gitee.com/mirrors/traefik/raw/v1.7/examples/k8s/traefik-ds.yaml
wget https://gitee.com/mirrors/traefik/raw/v1.7/examples/k8s/ui.yaml

此时就会生成以下四个文件：

kubectl apply -f traefik-rbac.yaml

kubectl apply -f traefik-deployment.yaml

kubectl apply -f ui.yaml

cd /opt/ingress/

kubectl delete -f mandatory.yaml

cd -

vim nginx-traefik.yaml

#创建pvc请求
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs-client-storageclass
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
#创建pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-traefik
  labels:
    app: nginx1
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx1
    spec:
      containers:
        - name: nginx1
          image: nginx:1.22
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
          - name: nfs-pvc
            mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: nfs-pvc
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nfs-pvc
---
#创建service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-traefik-svc
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - protocol: TCP
#协议
    port: 80
#service端口
    targetPort: 80
#容器端口
  selector:
    app: nginx1
---
#创建ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-traefik-ingress
  annotations:
#设置认证的类型：
  #nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
#设置认证的secret的名称：
  #nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: basic-auth
#设置认证窗口的提示信息：
  #nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: 'hao hao xue xi'
  #设定重定向流量的目标连接：
  #nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: https://www.test1.com:30628
spec:
#  tls:
#    - hosts:
#        - www.xy102.com
#        secretName: tls-secret
#指定加密通信的域名，上下文要一致，指定secret加密的名称，获取私钥和证书。
  rules:
  - host: www.xy102.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
#prefix:前缀匹配，可以匹配/、/test1、/test1/xy102
        backend:
#匹配的svc的名称
          service:
            name: nginx-traefik-svc
            port:
              number: 80
#这里的80是service的cluserIP的端口